图甲中所示的装置可用来探究做功与速度变化的关系.倾角为θ的斜面体固定在实验台上,将光电门固定在斜面体的底端O点,将小球从斜面上的不同位置由静止释放.释放点到光电门的距离d依次为5cm、10cm、15cm、20cm、25cm、30cm.
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(1)用螺旋测微器测量钢球的直径,如图乙所示,钢球的直径D= cm
(2)该实验 (选填“需要”或者“不需要”)测量小球质量;小球通过光电门经历的时间为△t,小球通过光电门的速度为 (填字母),不考虑误差的影响,从理论上来说,该结果 (选填“<”,“>”或“=”)球心通过光电门的瞬时速度.
(3)为了探究做功与速度变化的关系,依次记录的实验数据如表所示.
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
d/×10﹣2m | 5.00 | 10.00 | 15.00 | 20.00 | 25.00 | 30.00 |
v/(m•s﹣1) | 0.69 | 0.98 | 1.20 | 1.39 | 1.55 | 1.70 |
v2/(m•s﹣1)2 | 0.48 | 0.97 | 1.43 | 1.92 | 2.41 | 2.86 |
| 0.83 | 0.99 | 1.10 | 1.18 | 1.24 | 1.30 |
从表格中数据分析能够得到关于“做功与速度变化的关系”的结论是: .
某校两个课外活动小组分别用以下两种方法来验证机械能守恒定律.请阅读下列两段材料,完成后面问题.
第1小组:利用竖直上抛小球的频闪照片《验证机械能守恒定律》.频闪仪每隔0.05s闪光一次,图(a)中所标数据为实际距离,该同学通过计算得到不同时刻的速度如表(当地重力加速度取9.8m/s2,小球质量m=0.2kg,结果保留三位有效数字):
时刻 | t2 | t3 | t4 | t5 |
速度(m/s) | 4.99 | 4.48 | 3.98 |
(1)由频闪照片上的数据计算t5时刻小球的速度为v5= m/s;
(2)从t2到t5时间内,重力势能增量为△Ep= J,动能减少量为△Ek=1.28J;
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(3)在误差允许的范围内,若 Ep与Ek近似相等,从而验证了机械能守恒定律.由上述计算可得Ep Ek(选填“>”、“<”或“=”),造成这种结果的主要原因是 .
第2小组:DIS实验是利用现代信息技术进行的实验.“用DIS研究机械能守恒定律”的装置如图(b)所示,在某次实验中,选择DIS以图象方式显示实验的结果,所显示的图象如图(c)所示.图象的横轴表示小球距D点的高度h,纵轴表示摆球的重力势能Ep、动能Ek 或机械能E.试回答下列问题:
(1)图(c)的图象中,表示小球的重力势能Ep、动能Ek、机械能E随小球距D点的高度h变化关系的图线分别是 (按顺序填写相应图线所对应的文字).
(2)根据图(c)所示的实验图象,可以得出的结论是 .